【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于工业生产，具体涉及一种连铸坯空冷温度获取方法及系统。
技术介绍
1、连铸坯从连铸切割之后，会通过辊道进行运输并进入加热炉，然后会送到轧机进行轧制。在这个过程中，连铸坯的温度控制与轧制流程匹配，是冶金生产流程中的一个非常重要的环节，热装热送工艺中，铸坯装炉的温度控制，对于钢板内部与外部质量都有重要的影响。而连铸坯在到达加热炉之前，会不断地与外部环境进行热交换，也就是处于空冷阶段，主要是与外界空气的对流换热与热辐射，所以研究连铸坯出连铸机之后的空冷温度变化规律，对于最终的钢铁产品质量与节能减排都有重要意义。
2、目前对于连铸坯空冷温度场的计算，主要基于传热学，使用有限单元法，通过数值模拟计算出连铸坯在空冷过程中温度变化规律，同时可以可到空冷一段事件后铸坯的温度分布、节点平均温度等结果。通过数值模拟得到地计算结果的方式，虽然在计算准确性上具有一定的优势，但是数值模拟数据中心对于计算所需要的计算硬件要求是比较高的，同时随着模型的网格加密，需要耗费大量的计算时间，计算效率低下。
技术实现思路
1、为了解决现有技术存在的计算硬件要求高、计算时间成本高以及计算效率低下的问题，本专利技术目的在于提供一种连铸坯空冷温度获取方法及系统。
2、本专利技术所采用的技术方案为：
3、一种连铸坯空冷温度获取方法，包括如下步骤：
4、根据第一连铸坯实体的第一连铸坯基础数据，构建对应的连铸坯二维模型；
5、根据连铸坯二维模型，构建对应的连铸
6、根据连铸坯二冷模型，获取第一连铸坯实体在二维断面的历史空冷初始温度场；
7、根据历史空冷初始温度场，使用连铸坯空冷瞬态传热模型，获取第一连铸坯实体的温度与时间关系的拟合公式；
8、采集第二连铸坯实体在最后一个二维断面的实时平均温度值，并根据实时平均温度值，使用拟合公式，获取并可视化对应的预测空冷温度值序列。
9、进一步地，根据第一连铸坯实体的第一连铸坯基础数据，构建对应的连铸坯二维模型，包括如下步骤：
10、采集第一连铸坯实体的第一连铸坯基础数据；第一连铸坯基础数据包括第一连铸坯实体的第一材料属性和第一二维断面尺寸；
11、将连铸坯传热简化为二维非稳态传热过程，并根据第一连铸坯基础数据，构建第一连铸坯实体的二维断面的初始的连铸坯二维模型；
12、对初始的连铸坯二维模型进行离散化网格处理，得到设置有若干网格的连铸坯二维模型。
13、进一步地，根据连铸坯二维模型，构建对应的连铸坯二冷模型和连铸坯空冷瞬态传热模型，包括如下步骤：
14、基于连铸坯二维模型，根据冷却环境预设的第一初始条件和第一边界条件，构建热量传递方程；
15、基于连铸坯二维模型，构建冷却水量方程；
16、根据热量传递方程和冷却水量方程，构建对应的连铸坯二冷模型；
17、基于连铸坯二维模型，根据空冷环境预设的第二初始条件和第二边界条件，构建瞬态传热方程；
18、基于连铸坯二维模型，构建对流换热方程和辐射换热方程；
19、根据瞬态传热方程、对流换热方程以及辐射换热方程，构建对应的连铸坯空冷瞬态传热模型。
20、进一步地，根据连铸坯二冷模型，获取第一连铸坯实体在二维断面的历史空冷初始温度场，包括如下步骤：
21、根据连铸坯二冷模型，获取第一连铸坯实体在最后一个二维断面的所有网格的历史节点温度值，得到对应的历史节点温度值集合；
22、将历史节点温度值集合作为第一连铸坯实体在二维断面的历史空冷初始温度场。
23、进一步地，根据历史空冷初始温度场，使用连铸坯空冷瞬态传热模型，获取第一连铸坯实体的温度与时间关系的拟合公式，包括如下步骤：
24、将历史空冷初始温度场输入连铸坯空冷瞬态传热模型，进行连铸坯空冷瞬态传热仿真，得到第一连铸坯实体在二维断面的若干时间点的节点平均温度值；
25、根据若干时间点的节点平均温度值，拟合第一连铸坯实体在二维断面的温度与时间关系曲线，并得到对应的拟合公式。
26、进一步地，t＝-at+b
27、式中，t为时间点t对应的第一连铸坯实体在二维断面的节点平均温度值；a为拟合系数；b为拟合实数；t为时间指示量。
28、进一步地，采集第二连铸坯实体在最后一个二维断面的实时平均温度值，并根据实时平均温度值，使用拟合公式，获取并可视化对应的预测空冷温度值序列，包括如下步骤：
29、采集第二连铸坯实体的第二连铸坯基础数据；第二连铸坯基础数据包括第二连铸坯实体的第二材料属性和第二二维断面尺寸；
30、根据第二连铸坯基础数据，与第一连铸坯实体的第一连铸坯基础数据进行检索匹配，得到对应的匹配连铸坯实体；
31、采集在工厂实际生产中第二连铸坯实体最后一个二维断面的实时平均温度值；
32、根据实时平均温度值，使用匹配连铸坯实体对应的拟合公式，进行连铸坯空冷温度预测，得到对应的预测空冷温度值序列；
33、对预测空冷温度值序列进行可视化展示。
34、一种连铸坯空冷温度获取系统，用于实现连铸坯空冷温度获取方法，系统包括数据中心和若干用户终端，数据中心分别与若干用户终端和外部的工厂服务器通信连接，且数据中心设置有连铸坯空冷温度预测单元；
35、数据中心，用于构建第一连铸坯实体的连铸坯二维模型、连铸坯二冷模型以及连铸坯空冷瞬态传热模型；获取第一连铸坯实体的温度与时间关系的拟合公式；根据实时平均温度值，使用拟合公式，获取对应的预测空冷温度值序列；提供连铸坯空冷温度可视化web平台；
36、工厂服务器，用于采集在工厂实际生产中第二连铸坯实体最后一个二维断面的实时平均温度值，并将实时平均温度值发送至数据中心；
37、用户终端，用于登录连铸坯空冷温度可视化web平台；查询并可视化第二连铸坯实体的预测空冷温度值序列。
38、进一步地，数据中心包括数据服务器、web服务器以及管理服务器，web服务器设置有铸坯空冷温度可视化web平台，数据服务器分别与若干用户终端和外部的工厂服务器通信连接，管理服务器与数据服务器和web服务器连接。
39、进一步地，数据服务器包括二维模型构建单元、数学模型构建单元、温度场获取单元、拟合公式获取单元以及空冷温度预测单元，二维模型构建单元、数学模型构建单元、温度场获取单元、拟合公式获取单元以及空冷温度预测单元依次连接，空冷温度预测单元分别与工厂服务器和用户终端通信连接。
40、本专利技术的有益效果为：
41、本专利技术提供的一种连铸坯空冷温度获取方法及系统，通过构建第一连铸坯实体的连铸坯二维模型、连铸坯二冷模型以及连铸坯空冷瞬态传热模型，实现了对连铸坯空冷温度的自动获取，提高了智能化程度；根据上述模型的仿真计算结果，得到连铸坯断面本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种连铸坯空冷温度获取方法，其特征在于：包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种连铸坯空冷温度获取方法，其特征在于：根据第一连铸坯实体的第一连铸坯基础数据，构建对应的连铸坯二维模型，包括如下步骤：
3.根据权利要求1所述的一种连铸坯空冷温度获取方法，其特征在于：根据连铸坯二维模型，构建对应的连铸坯二冷模型和连铸坯空冷瞬态传热模型，包括如下步骤：
4.根据权利要求1所述的一种连铸坯空冷温度获取方法，其特征在于：根据连铸坯二冷模型，获取第一连铸坯实体在二维断面的历史空冷初始温度场，包括如下步骤：
5.根据权利要求1所述的一种连铸坯空冷温度获取方法，其特征在于：根据历史空冷初始温度场，使用连铸坯空冷瞬态传热模型，获取第一连铸坯实体的温度与时间关系的拟合公式，包括如下步骤：
6.根据权利要求1所述的一种连铸坯空冷温度获取方法，其特征在于：所述的拟合公式为：
7.根据权利要求1所述的一种连铸坯空冷温度获取方法，其特征在于：采集第二连铸坯实体在最后一个二维断面的实时平均温度值，并根据实时平均温度值，使用拟合公式，
8.一种连铸坯空冷温度获取系统，用于实现如权利要求1-7任一所述的连铸坯空冷温度获取方法，其特征在于：所述的系统包括数据中心和若干用户终端，所述的数据中心分别与若干用户终端和外部的工厂服务器通信连接，且数据中心设置有连铸坯空冷温度预测单元；
9.根据权利要求8所述的一种连铸坯空冷温度获取系统，其特征在于：所述的数据中心包括数据服务器、Web服务器以及管理服务器，所述的Web服务器设置有铸坯空冷温度可视化Web平台，所述的数据服务器分别与若干用户终端和外部的工厂服务器通信连接，所述的管理服务器与数据服务器和Web服务器连接。
10.根据权利要求9所述的一种连铸坯空冷温度获取系统，其特征在于：所述的数据服务器包括二维模型构建单元、数学模型构建单元、温度场获取单元、拟合公式获取单元以及空冷温度预测单元，所述的二维模型构建单元、数学模型构建单元、温度场获取单元、拟合公式获取单元以及空冷温度预测单元依次连接，所述的空冷温度预测单元分别与工厂服务器和用户终端通信连接。
...【技术特征摘要】
1.一种连铸坯空冷温度获取方法，其特征在于：包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种连铸坯空冷温度获取方法，其特征在于：根据第一连铸坯实体的第一连铸坯基础数据，构建对应的连铸坯二维模型，包括如下步骤：
3.根据权利要求1所述的一种连铸坯空冷温度获取方法，其特征在于：根据连铸坯二维模型，构建对应的连铸坯二冷模型和连铸坯空冷瞬态传热模型，包括如下步骤：
4.根据权利要求1所述的一种连铸坯空冷温度获取方法，其特征在于：根据连铸坯二冷模型，获取第一连铸坯实体在二维断面的历史空冷初始温度场，包括如下步骤：
5.根据权利要求1所述的一种连铸坯空冷温度获取方法，其特征在于：根据历史空冷初始温度场，使用连铸坯空冷瞬态传热模型，获取第一连铸坯实体的温度与时间关系的拟合公式，包括如下步骤：
6.根据权利要求1所述的一种连铸坯空冷温度获取方法，其特征在于：所述的拟合公式为：
7.根据权利要求1所述的一种连铸坯空冷温度获取方法，其特征在于：采集第二连铸坯实体在最后一个二维断面的实时平均温度值，并根据实时平均温度...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄碧辉，曹宇，袁磊，乔建基，朱丽业，张利勇，林枫，刘大巍，汤浚，武益博，
申请(专利权)人：宝钢工程技术集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。